Protocolo de preparação e transferência de amostras para cristalografia de comprimento de onda longa no vácuo na linha de luz I23 na Fonte de Luz de Diamante

A cristalografia macromolecular de comprimento de onda longa (MX) explora as propriedades anômalas de dispersão de elementos, como enxofre, fósforo, potássio, cloro ou cálcio, que muitas vezes estão presentes nativamente em macromoléculas. Isso permite a solução de estrutura direta de proteínas e ácidos nucleicos através de eliminação experimental sem a necessidade de rotulagem adicional. Para eliminar a significativa absorção de raios-X neste regime de comprimento de onda, esses experimentos são realizados em um ambiente de vácuo. Beamline I23 na Diamond Light Source, Reino Unido, é o primeiro instrumento síncrotron do seu tipo, projetado e otimizado para experimentos MX na longa faixa de comprimento de onda para 5 Å.

Para tornar isso possível, um grande vaso de vácuo inclui todos os componentes de estação final do ambiente amostral. A necessidade de manter amostras a temperaturas criogênicas durante o armazenamento e coleta de dados no vácuo requer o uso de suportes de amostras termicamente condutores. Isso facilita a remoção eficiente do calor para garantir o resfriamento da amostra para aproximadamente 50 K. O protocolo atual descreve os procedimentos utilizados para preparação e transferência de amostras para vácuo na linha de trave I23. Garantindo uniformidade em práticas e métodos já estabelecidos dentro da comunidade de cristalografia macromolecular, o resfriamento da amostra à temperatura de nitrogênio líquido pode ser realizado em qualquer ambiente de laboratório equipado com ferramentas MX padrão.

O armazenamento criogênico e o transporte de amostras exigem apenas equipamentos padrão comercialmente disponíveis. Equipamentos especializados são necessários para a transferência de cristais criogenicamente resfriados de nitrogênio líquido para a estação de vácuo. Ferramentas de manuseio de amostras sob medida e um sistema de transferência criogênica dedicado (CTS) foram desenvolvidos em casa. Os dados de difração coletados em amostras preparadas por este protocolo mostram excelentes estatísticas de fusão, indicando que a qualidade das amostras é imrateira durante o procedimento. Isso abre oportunidades únicas para MX no vácuo em um comprimento de onda além das linhas de síncrotron padrão.